تنسيق الملف LZ

معلومات أرشيف LZ العامة

أرشيفات LZ هي تنسيقات ملفات مضغوطة تستخدم خوارزمية Lempel-Ziv كطريقة ضغط أساسية. تشتهر أرشيفات LZ بسرعتها وبساطتها، وتعطي الأولوية للضغط الفعال على نسب الضغط القصوى. وهذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ضغطًا وإلغاء ضغط سريعين، مثل معالجة البيانات في الوقت الفعلي أو الأنظمة المدمجة. يعد امتداد .lz هو الامتداد الأكثر شيوعًا لملفات LZ المضغوطة. على الرغم من أن أرشيفات LZ توفر ضغطًا سريعًا، فإن قيودها من حيث نسبة الضغط والبيانات الوصفية تجعلها أقل ملاءمة لأرشفة مجموعات البيانات الكبيرة أو الحفاظ على سمات الملف. لقد حلت تنسيقات الضغط الحديثة مثل ZIP وgzip وXZ محل LZ في العديد من التطبيقات نظرًا لميزاتها وأدائها المحسن.

تاريخ أرشيف LZ

• 1977: تم وضع الأساس لضغط LZ من قبل علماء الكمبيوتر الإسرائيليين أبراهام ليمبل وجاكوب زيف، الذين قدموا خوارزمية LZ77. كانت هذه أول خوارزمية تم اعتمادها على نطاق واسع لضغط البيانات بدون فقدان البيانات، وذلك باستخدام نافذة منزلقة لضغط أنماط البيانات المتكررة.
• 1978: قدم ليمبل وزيف خوارزمية LZ78، وهي خوارزمية محسنة مقارنة بخوارزمية LZ77، التي استخدمت منهجًا قائمًا على القاموس. عززت هذه الخوارزمية كفاءة الضغط وألهمت العديد من تقنيات الضغط اللاحقة.
• 1984: اعتمد تيري ويلش على خوارزمية LZ78 لتطوير LZW (Lempel-Ziv-Welch)، والتي أصبحت شائعة من خلال استخدامها في أمر ضغط Unix وتنسيق صور GIF. كانت LZW واحدة من أولى خوارزميات الضغط المستخدمة على نطاق واسع في التطبيقات التجارية.
• التسعينيات: استمرت متغيرات خوارزمية LZ في التطور، مما أدى إلى تطوير طرق ضغط أكثر تقدمًا مثل LZMA (خوارزمية سلسلة Lempel-Ziv-Markov) المستخدمة في تنسيقات مثل 7z و XZ ، والتي توفر نسب ضغط أعلى.
• العقد الأول من القرن الحادي والعشرين: أصبحت تقنيات الضغط المستندة إلى LZ، وخاصة LZW، مدمجة في العديد من تنسيقات الملفات والبروتوكولات، على الرغم من أن بعضها، مثل GIF، واجه مشكلات متعلقة ببراءات الاختراع أثرت على استخدامها.
• العقد الأول من القرن الحادي والعشرين: تظل الخوارزميات المستندة إلى LZ، وخاصة LZMA ومتغيراتها، أساسية في برامج الضغط الحديثة، مما يحقق التوازن بين كفاءة الضغط العالية والأداء المعقول. ولا يزال يتم استخدامها على نطاق واسع في توزيع البرامج والأرشفة وتخزين البيانات.
• عشرينيات القرن الحادي والعشرين: لا يزال تنسيق LZ خيارًا موثوقًا وفعالاً للضغط، خاصة في البيئات التي يتم فيها إعطاء الأولوية للسرعة والبساطة.

خصائص أرشيف LZ

يلتزم تنسيق أرشيف LZ ببنية واضحة، مع إعطاء الأولوية للسرعة على الميزات الشاملة. هنا، يعد الهيكل الأساسي لأرشيف LZ مهمًا للعمل مع الملفات المضغوطة القديمة وتقييم تطور تقنيات الضغط.

• ضغط ملف واحد: عادةً ما يتم ضغط ملف واحد في أرشيف .lz.
• خوارزمية LZW: تستخدم طريقة الضغط Lempel-Ziv-Welch.
• نقص البيانات الوصفية: يتم تخزين بيانات تعريف محدودة أو معدومة حول الملف الأصلي داخل الأرشيف.
• البساطة: يساهم الهيكل المباشر للتنسيق في سرعات الضغط وإلغاء الضغط السريعة.

طرق ضغط أرشيفات LZ

يستخدم تنسيق أرشيف LZ خوارزمية Lempel-Ziv (LZ)، المشهورة ببساطتها وسرعتها، مما يجعلها خيارًا مفضلاً في السيناريوهات التي يكون فيها الضغط السريع وإلغاء الضغط أمرًا بالغ الأهمية. فيما يلي نظرة عامة على طرق الضغط المرتبطة بـ LZ:

1. خوارزمية Lempel-Ziv: يعتمد جوهر تنسيق أرشيف LZ على خوارزمية LZ، وهي طريقة ضغط بدون فقدان البيانات تحدد وتزيل التكرار في البيانات عن طريق استبدال التسلسلات المتكررة برموز أقصر. تعمل خوارزمية LZ من خلال بناء قاموس للتسلسلات أثناء معالجة البيانات، مما يسمح بضغط فعال لمجموعات البيانات الكبيرة والمتكررة. تعتبر هذه الطريقة فعالة بشكل خاص في السيناريوهات التي تكون فيها أنماط البيانات متسقة ويمكن التنبؤ بها.
2. تقنية النافذة المنزلقة: تستخدم خوارزمية LZ عادةً آلية النافذة المنزلقة، حيث تتحرك نافذة ذات حجم ثابت فوق تدفق بيانات الإدخال للعثور على تسلسلات متكررة. يسمح هذا الأسلوب للخوارزمية بالحفاظ على حجم قاموس يمكن التحكم فيه مع الاستمرار في تحقيق ضغط كبير. تعتبر النافذة المنزلقة مفيدة في تحقيق التوازن بين كفاءة الضغط واستخدام الذاكرة، مما يجعل طريقة LZ مناسبة للأنظمة ذات الموارد المحدودة.
3. المجموع الاختباري واكتشاف الأخطاء: بينما يركز تنسيق LZ على الضغط، فإنه قد يشتمل أيضًا على آليات المجموع الاختباري الأساسية مثل CRC32 لضمان سلامة البيانات المضغوطة. تساعد هذه المجاميع الاختبارية على اكتشاف الأخطاء التي قد تحدث أثناء التخزين أو النقل، مما يضمن بقاء البيانات التي تم فك ضغطها دقيقة وغير تالفة.
4. تحسينات اختيارية: في بعض التطبيقات، يمكن تحسين طريقة ضغط LZ باستخدام تقنيات إضافية مثل تشفير طول التشغيل (RLE) أو تشفير دلتا، والذي يمكن أن يقلل بشكل أكبر من حجم البيانات المضغوطة. يتم تطبيق هذه التحسينات الاختيارية على أنواع معينة من البيانات داخل الأرشيف، مما يسمح بضغط أكثر كفاءة لأنواع معينة من المحتوى، مثل الصور أو التعليمات البرمجية القابلة للتنفيذ.

.lz العمليات المدعومة

يقدم Aspose.Zip دعمًا شاملاً للعمل مع أرشيفات .lz، مما يسهل إدارة الملفات المضغوطة. إليك ما يمكنك فعله:

• الاستخراج الكامل: يمكنك بسهولة استخراج جميع الملفات من أرشيف .lz، مع الحفاظ على سلامة المحتوى الأصلي وبنيته.
• الاستخراج الانتقائي: استهدف ملفات محددة ضمن أرشيف .lz، مما يسمح باستعادة البيانات بدقة أو إلغاء الضغط الانتقائي بناءً على أسماء الملفات أو معايير أخرى.
• ضغط البيانات: قم بإنشاء أرشيفات بتنسيق .lz من الملفات والأدلة، باستخدام طريقة ضغط LZMA2 الفعالة لتقليل أحجام الملفات بشكل كبير.
• إعدادات الضغط المخصصة: اضبط مستويات الضغط والمعلمات الأخرى لتحقيق التوازن بين سرعة الضغط وحجم الملف، وتخصيص العملية وفقًا لاحتياجاتك المحددة.

هيكل ملف LZ

تم تصميم تنسيق أرشيف Lzip مع التركيز على الكفاءة والسرعة، وذلك باستخدام بنية متعددة الطبقات تسهل الضغط وإلغاء الضغط بسرعة. يتكون أرشيف Lzip من عضو واحد أو عدة أعضاء مخزنين في الأرشيف واحدًا تلو الآخر. يتضمن هيكل عضو Lzip المكونات التالية:

1. رأس الكتلة:

   • الرقم السحري: معرف فريد يشير إلى بداية أرشيف Lzip، مما يضمن التعرف على الملف كتنسيق Lzip صالح.
   • معلومات الإصدار: تشير إلى إصدار Lzip المستخدم، مما يساعد في ضمان المزيد من التوافق مع أدوات فك الضغط المختلفة. والآن أصبحت قيمتها “1”.
   • حجم القاموس: يوفر هذا الحقل معلومات حول تفاصيل ضغط LZMA المستخدم لكتلة البيانات القادمة.

2. كتلة البيانات المضغوطة:

   • الحمولة المضغوطة: جوهر أرشيف LZ، يحتوي هذا القسم على دفق البيانات المضغوطة. تقوم خوارزمية سلسلة Lempel-Ziv-Markov بمعالجة البيانات الأصلية في سلسلة من الرموز التي تمثل تسلسلات متكررة، مما يقلل بشكل كبير من حجم الملف. يتم دعم نفس خوارزمية الضغط بتنسيقات xz و7z.

3. تذييل الكتلة:

   • المجموع الاختباري/التجزئة: يتم تضمين المجموع الاختباري (مثل CRC32) أو تجزئة التشفير (مثل SHA-256) للتحقق من سلامة البيانات المضغوطة. وهذا يضمن عدم العبث بالأرشيف أو إتلافه أثناء النقل أو التخزين.
   • حجم البيانات: حجم جزء من الملف الأصلي المضغوط في هذه الكتلة.
   • حجم Memder: جزء من الفهرس الموزع بحجم مضغوط وإزاحة، مما يسمح باستخراج الكتل بشكل مستقل.

نظرًا لأن تنسيق Lzip لا يضغط ملفات متعددة ولا يخزن بيانات التعريف الخاصة بها، فإنه غالبًا ما يستخدم مع الأداة المساعدة tar المركبة.

شعبية تنسيق LZ

يعد تنسيق أرشيف LZ، المبني على خوارزمية الضغط Lempel-Ziv، تقنية أساسية في عالم ضغط البيانات. ويعزى اعتمادها على نطاق واسع إلى بساطتها وكفاءتها وقدرتها على تحقيق نسب ضغط كبيرة، خاصة بالنسبة للبيانات ذات الأنماط المتكررة. تم دمج أساليب الضغط المستندة إلى LZ في العديد من تنسيقات الملفات وأدوات الضغط، مما يجعل تنسيق LZ مكونًا متعدد الاستخدامات وأساسيًا في عمليات تخزين البيانات ونقلها وأرشفتها. على الرغم من ظهور خوارزميات ضغط أحدث مثل LZMA وBrotli، إلا أن تنسيق LZ يظل ملائمًا نظرًا لتوازنه بين سرعة الضغط وفعاليته.
في بيئات UNIX وLinux، غالبًا ما يُستخدم ضغط LZ جنبًا إلى جنب مع أدوات أخرى، مثل tar، لإنشاء أرشيفات مضغوطة لتوزيع البرامج والنسخ الاحتياطي للبيانات. وقد أدى دمجها في العديد من أدوات الضغط المساعدة إلى ضمان استمرار استخدامها عبر منصات متنوعة، بما في ذلك Windows وmacOS. على الرغم من أن تنسيق LZ قد لا يكون معروفًا على نطاق واسع مثل تنسيقات الضغط الأخرى مثل ZIP أو GZIP، إلا أن تأثيره على تقنية ضغط البيانات لا يمكن إنكاره، ويستمر استخدامه في سيناريوهات مختلفة حيث يكون الضغط السريع والموثوق ضروريًا.

أمثلة على استخدام أرشيفات LZ

يقدم هذا القسم أمثلة التعليمات البرمجية التي توضح كيفية ضغط أرشيفات LZ وفتحها باستخدام C# وJava وPython.NET. تستخدم هذه الأمثلة مكتبات وفئات مثل LzipArchive لإدارة ملفات LZ، مما يوضح الاستخدام العملي لضغط LZ في بيئات البرمجة الحديثة.

    using (LzipArchive archive = new LzipArchive())
    {
        archive.SetSource("data.bin");
        archive.Save("data.bin.lz");
    }

    using (FileStream sourceLzipFile = File.Open("data.bin.lz", FileMode.Open))
    {
        using (FileStream extractedFile = File.Open("data.bin", FileMode.Create))
        {
            using (LzipArchive archive = new LzipArchive(sourceLzipFile))
            {
                archive.Extract(extractedFile);
            }
        }
    }

    try (LzipArchive archive = new LzipArchive()) {
        archive.setSource("data.bin");
        archive.save("data.bin.lz");
    }

    try (FileInputStream sourceLzipFile = new FileInputStream("data.bin.lz")) {
        try (FileOutputStream extractedFile = new FileOutputStream("data.bin")) {
            try (LzipArchive archive = new LzipArchive(sourceLzipFile)) {
                archive.extract(extractedFile);
            }
        }
    } catch (IOException ex) {
    }

    with aspose.zip.lzip.LzipArchive() as archive:
        archive.set_source("data.bin")
        archive.save("data.bin.lz")

    with io.FileIO("data.bin.lz", "rb") as source_lzip_file:
        with io.FileIO("data.bin", "x") as extracted_file:
            with aspose.zip.lzip.LzipArchive(source_lzip_file) as archive:
                archive.extract(extracted_file)

Aspose.Zip offers individual archive processing APIs for popular development environments, listed below:

معلومات إضافية

• تنسيق lzip
• العمل مع أرشيفات Lzip في لغة C#

لقد كان الناس يسألون

1. هل تنسيق أرشيف LZ مدعوم على جميع أنظمة التشغيل؟

يتم دعم تنسيق أرشيف LZ عبر أنظمة أساسية متعددة، بما في ذلك UNIX وLinux وWindows وmacOS. على الرغم من أنه يرتبط بشكل شائع بالبيئات المشابهة لـ UNIX، إلا أن الأدوات والمكتبات التي تتعامل مع أرشيفات LZ متاحة لجميع أنظمة التشغيل الرئيسية.

2. ما هي مزايا استخدام أرشيفات LZ؟

تُعرف أرشيفات LZ بكفاءتها في ضغط البيانات بأنماط متكررة، مما يوفر توازنًا جيدًا بين سرعة الضغط وتقليل حجم الملف. فهي سهلة التنفيذ، مما يجعلها خيارًا موثوقًا لاحتياجات ضغط البيانات السريعة، خاصة في توزيع البرامج والنسخ الاحتياطي للبيانات ونقل الشبكة.

3. هل يمكنني ضغط ملفات متعددة في أرشيف LZ واحد؟

يُستخدم تنسيق LZ عادةً لضغط الملفات الفردية. لضغط ملفات متعددة، ستحتاج أولاً إلى دمجها في أرشيف (مثل كرة القطران باستخدام القطران)، ثم ضغط ملف الأرشيف الناتج باستخدام ضغط LZ. هذه العملية شائعة في بيئات UNIX وLinux.